军事物流 物流技术 2009 年第 28 卷第 7 期(总第 202 期)
doi: 1 .078
逆向装备物流网络构建研究
马蕾伍洁 2
(1.军事经济学院研究生二队,湖北 武汉 4300元;
2.海军工程大学 管理工程系, 湖北 武汉 430033)
[摘 要]随着我军武器装备更新进程的加快,各种废旧装备的数量越来越多。加强对这些废旧装备的回收、修复和再生处理,
不但可以及时为部队提供所需的装备物资,减轻后方物资供应的压力,而且还能够节约资源,提高军费的使用效能。在这种背景
下,提出了逆向装备物流的概念,分析了逆向装备物流网络的结构、特征、构建原则和构建环境,建立了一种逆向装备物流网络优
化模型,并结合实例对模型的正确性进行了验算。
[关键词]逆向装备物流;网络构建:系统建模
[中固分类号]EI44 [文献标i只码]A [文章编号]1∞5-152X(2∞9)07-0242-05
How to Build up a Reverse Logistics Network of Equipment
MA Lei', WU Jie1
( of Postgraduates, Milit町 Institute of Economics, W uhan 430035;
. of Management Engineering, Navy University of Engineeri吨, Wuhan 430033, China)
Abs衍act:ηle paper pus forward the concept of reverse equipment logistics, analyzes the structure, features , estahlishing rules and
environment of the reverse equipment logistics network, estahlishes an optimized model for reverse equipment logistics network and shows 皿
example.
Keywords: reverse equipment logistics; network establishment; system modeling
1 逆向装备物流的概念及构成
逆向装备物流的概念
所谓逆向装备物流,是指在平时或战时,从军事力量手中
回收不合格的或失去原有军事使用价值但经过再加工后可再
次利用的军事装备,在适当的成本下,对其实施有效规划、处
理和管理的整个过程。从这个意义来说,逆向装备物流是实施
军事装备有效管理、再利用和环保的重要途径。
从逆向装备物流的定义可以看出,逆向装备物流的运动
方向与传统意义上的正向装备物流的运动方向相反。其意义
是实现资源的再生利用,达到节约军用经费的目的。
逆向装备物流的构成
逆向装备物流由装备退货逆向物流和装备回收逆向物流
两部分构成,如图 1 所示。
装备退货逆向物流一般按照正向供应链的相反方向逐级
向上实施,物流过程较为清楚,所以本文不讨论装备退货逆向
物流,主要讨论装备回收逆向物流(以下文章中的逆向装备物
流主要指装备回收逆向物流)。
[收稿日期]2∞9-02-23
[作者筒介]马蕾,女
一一.242去
E二二二才〉庄向装备物流 ‘一一-装备回归!r句物流-+----装备瑾货逆向物流
图 1 逆向装备物流的构成
装备回收逆向物流是指将最终用户(装备的使用方)所持
有的废旧、故障和报废的装备回收,通过检测、分类、拆解、维
修等相应处理达到装备使用性能指标后,重新按照正向供应
链配发给部队的过程。
在图 l 中回收'检测与分类'联勤配送"的物流方向表
示直接可利用的装备物资回收过程形成的逆向物流回收→
检测与分类→制造/加工厂"的物流方向表示返修装备形成的
逆向物流;"回收→检测与分类→拆解→制造/加工厂"的物流
方向表示对报废或退役装备的拆解再造过程形成的逆向物
流;"回收→检测与分类→拆解→原料供应商"的物流方向表
示原材料的再循环利用形成的逆向物流回收→检测与分
马蕾,等:逆向装备物流网络构建研究
类→拆解→废弃处理"或"回收→检测与分类→废弃处理"的
物流方向表示不可再利用的装备或对环境会造成严重污染的
装备的处理过程形成的逆向物流。
2 逆向装备物流网络的结构与特征
逆向装备物流网络的结构
由于逆向装备物流活动是由正向装备物流活动延续而
来,因此在探讨逆向装备物流网络框架时必须同时考虑正向
装备物流。图 2 所示的逆向装备物流网络结构就包含了正向
装备物流与逆向装备物流的全部流程。
血腥命正向装备物流 --~装备退货逆向物流 ~装备回收逆向物流
圄 2 逆向装备物流网络结构组成
(1)原料供应商。原料供应商指为装备生产提供原材料的
厂商。在原材料的生产中,除了制造过程中必须使用的原材料
外,还可以采用再生物料、初级或次级再生物料,如再生的金
属、原材料边角料等。
ρ)装备生产厂家。装备生产厂家指加工或制造装备的厂
商。生产材料可采用原物料、再生物料、或采用物料替代的方
式,以达到源头削减,甚至减少废料的目的。制造过程中采用
可再用的工具或器械,生产过程剩余的废弃品或物料可以进
行适当的资源回收,并在制造过程进行中可以考虑资源再生
的方式。
(3)联勤配送中心。联勤配送中心可以进行二次包装和装
备配送等作业,另外还可以对退回装备进行处理分类,达到资
源回收的目的。
(4)运输部门。运输在物流作业中负责装备物资的空间位
移。在移动过程中,可以采用再用包装、减废策略,并配合资源
回收,以兼顾环保与经济效益。
军事物流
(5)最终用户。装备最终用户采用正确的废弃物分类方法,
甚至进行资源回收等活动,一方面可增加资源的复生效率,另
一方面也可减少废弃物对于环境的冲击。
(6)国防回收中心。国防回收中心指为处理逆向装备物流
活动所设置的专业设施。它可进行废弃物分类,运用各种策略
以达到资源回收的目的。国防回收中心与联勤配送中心分别
在逆向装备物流网络系统和正向装备物流网络系统中处于节
点位置,通过它们的位置和功能可看出,二者具有一定的相似
性,但是两者也存在区别。两个中心对装备所进行的操作是不
一样的,联勤配送中心的主要操作包括搬运、仓储、包装等,而
国防回收中心的主要操作则是检测、处理决策、拆解、分类、销
毁等。
σ)最终处理。在废弃物处理的方式上,二些种类可以通过
回收、再生利用的方式取得经济价值或效益;另外一些低价
值、不可再生甚至对环境会造成污染的种类,可以采取掩埋、
焚化等方式处理。
逆向装备物流网络的特征
与正向装备物流相比,逆向装备物流网络具有以下特征I口:
①集中程度。集中程度指涉及到完成同种操作活动的地
点数目。在集中网络中,同类型操作活动都尽量安排在同一地
点完成,形成规模经济,节约人力物力,它是完成网络横向整
合的有效措施,在一定意义上,集中程度代表了网络的幅度。
②网络层数。网络层数指物流活动顺次需要流经的设施
数,它表示了网络纵向深度。单层网络中,所有操作活动都在
某一种设施中汇集;多层网络中,不同的操作活动分别在不同
的地点完成。
③与其他网络的连接。与其它网络的连接主要是指装备
回收网络与现存网络的关联程度。装备回收网络可能单独建
立,也有可能在原有正向装备物流网络基础上进行扩建。
④开放与闭合网络。对于一个闭合网络,回收装备会回到
原制造商处经过加工后再次配发到部队。而开放网络,物流从
一端流进,从另一端流出,例如废纸、包装物、金属边角材料的
回收网络。
⑤合作程度。逆向装备物流网络的构建涉及到部队装备
使用方、国防回收中心、装备制造企业、原材料生产厂家等各
个利益集团,它们之间通过合同和其它协议来约束各方的活
动和行为,它们的合作程度直接影响到整个网络的运作效率。
3 逆向装备物流网络的构建原则与环境
逆向装备物流网络的构建原则
逆向装备物流网络的构建应当满足以下原则:
(1)适应原则由。逆向装备物流网络的构建选址必须与国
家以及军队的发展相适应,与部队的总体规划相适应,与部队
装备资源分布和需求分布相适应。
(2)系统整合原则I坷。系统整合包括装备物流系统的内部
-243一
军事物流
整合、外部整合和协调整合。装备物流系统的内部整合是指逆
向装备物流网络在选址过程中不要仅仅考虑单一设施因素,
而要将正向装备物流网络纳入整合范围,从而提高整个装备
物流系统整体结构的经济效益。装备物流系统的外部整合是
指逆向装备物流网络在选址时不但要考虑物流网络本身的要
求,而且还要考虑物流网络与地方交通的整体协调关系,避免
在逆向装备物流网络的构建中造成不必要的财力、物力浪费。
装备物流系统的协调整合是指逆向装备物流网络在选址中不
但要考虑经济效益而且还要考虑社会效益,力争实现可持续
发展的目标。
(3)经济原则。逆向装备物流网络选址不同,其建设费用
就会不同,在今后的运作中花费的财力也将会不同。因此,在
逆向装备物流网络选址时,要充分考虑经济因素,力求将建设
成本和日后的运作经费最低作为网络选址构建的原则。
逆向装备物流网络的构建环境
逆向装备物流网络的构建环境包括装备、市场和资源o
(1)装备特征。涉及到废旧装备的物理属性和经济属性,
例如重量、数量、脆性、腐坏程度、经济价值以及过时率。显然,
每一方面都会对相应的物流网络布局有影响。此外,还应该注
意到回收方式,如直接再利用、再生产加工、材料回收等等。回
收方式决定了所需要的设施、设备以及相关技资费用。由于装
备特征的不同,会导致不同的最终产品、不同的回收程序以及
不同的再利用市场。与此同时,装备的一些附加属性,例如法
律责任、《装备条例》等也会影响到回收方式的选择。
(2)市场特征I呵。涉及到不同的市场角色和他们的相互关
系。总的来说,有供应商、服务性供应商、装备使用方、独立的
装备回收商以及政府、军队。不同方之间的相互作用对最终的
逆向装备物流网络结构和相应的逆向装备物流解决方案有着
很大的影响。逆向装备物流网络在从装备回收市场到再利用
市场的范围内建立,再利用市场可能与原始装备市场一致也
可能不一致,独立的装备回收商在再利用市场上的地位也是
或弱或强。装备回收也可能由第三方外援来完成。
(3)相关资源。包括装备回收网络设计中的回收设施、人
力资源、运输资源等。显然,相关资源从经济的角度直接影响
网络结构的设计,一方面是投入成本,另一方面是网络集成程
度产生的规模经济。
4 逆向装备物流网络优化模型
问题的描述
设有 I 个国防回收中心回收废旧装备,经过处理厂处理后
再运往 K个客户需求点(部队),现已有处理厂候选地 J个。问
题是如何从 J 个已有的处理厂候选地中选择若干个处理厂,与
具体某一回收项目中已确定的国防回收中心、客户需求点构
成最敏捷、经济的物流网络,使逆向装备回收物流的总费用达
到最小。
-244一
物流技术 2∞9 年第 28 卷第 7 期(总第 202 期)
在考虑处理厂营运变动费用时,引进系数。,并满足条件
0< ß :S:;; 1 ,用以考虑规模的经济性。流通量越大,。值越小,单
位变动费用越低。
模型的建立
由于逆向装备物流网络具有高度复杂性、需求平衡性以
及不可预见性等特点,故其网络设计较正向装备物流网络复
杂。为了便于模型的建立,现作如下假设:
(1)仅回收一种废旧装备,且已知废旧装备回收量、处理
厂的加工能力以及单位营运变动费用系数、各点之间的运输
费用;
队) ;
(2)在国防回收中心回收的废旧装备全部运往处理厂;
(3)在处理厂处理后的装备全部运往客户需求点(需求部
(4)处理厂的最小废弃处置率都相同;
(5 )不考虑废弃物的处理问题;
(6)废旧装备的回收量按区域计算,并与区域的使用量成
正比;
(7)废旧装备在运输过程中发生的环保费用是运距和运
量的函数;
用;
(8)仅在一些地理位置已知的备选地点中考虑处理厂。
第一步:模型参数的设置
Ai 表示国防回收中心 i 的回收量;
Dk表示客户需求J点(部队浊的需求量;
Qj 表示处理厂 j 的处理能力;
4 表示处理厂 j 的投资费用;
吨表示处理厂 j 的单位营运费用变动系数;
乌表示从国防回收中心 i 到处理厂 j 的单位运输费用;
tjk 表示从处理厂 j 到客户需求点(部队)k 的单位运输费
Sij 表示从国防回收中心 i 到处理厂 j 的运输距离;
c表示运输废旧装备的车辆每吨、每公里的环保费用;
σ 表示处理厂的最小废弃处置率。
第二步:决策变量的设置
Xij 表示从国防回收中心 i 运往处理厂 j 的废旧装备数量;
与表示从处理厂 j 运往客户需求点(部队)k 的新装备数
量;
L 表示处理厂 j 的流通量:
Yj 表示处理厂决策量;
fI 表示选择处理厂j;
Yj = [0 表示不选择处理厂j;
第三步:目标函数的建立
以总费用最小为原则,建立目标函数如下:
minZ =LL饥+LLtjk与 +L~Yj+汇巧t;+LLCVü
i j j k j j I j (1)
式中:
LLtu与一表示废旧装备从国防回收中心到处理厂的运输费用;
马蕾,等:逆向装备物流网络构建研究
辛辛协一表示处理过的装备从处理厂到客户需求点
(部队)的运输费用;
早几句示处理厂的投资费用;
军VjL~一表示处理厂的营运费用;
辛辛叩L表示回收过程中的环保费用。
从目标函数可以看出,由于考虑了处理厂的营运变动费
用,即处理厂的规模经济性,所以建立的目标函数是一个非线
性规划问题,但在解算时可以将其看成修正了的线性规划问
题进行求解。
第四步:约束条件的建立
L>lj = At Vi (2)
(1 一 σ)汇马 =LXjk Vj (3)
k
毛=立与 可 (4)
LX.卢Dk Vk (5)
兰Xlj ~Qj Vj (6)
Xij ;三 o Vi , j (7)
Xjk 主 o Vj,k (8)
抖 ε{O,I} Vj (9)
约束式(2)表示国防回收中心回收的废旧装备全部运往
处理厂;
约束式(3)表示废旧装备运往处理厂,一部分被废弃处
理,另一部分经加工处理,实现再利用;
约束式(4)表示处理厂的流通量与进入处理厂的总回收
量相等;
约束式(5)表示经处理厂处理后的装备全部运往客户需
求点(部队);
约束式(6)表示处理厂的处理能力限制;
约束式(7)和约束式(8)规定了决策变量 Xi卢虫的取值范
围;
约束式(9)规定了决策变量川的取值范围。
模型的求解
由于考虑了处理厂的规模经济性,上述模型变为一个非
线性规划问题。现在可以用专门的数学应用软件Lingo 对其编
程求解,Lingo 是由Linus Schrage 于 1986 年开发的优化计算软
件[坷。下面,本文将举出一个具体的实例,运用该方法进行求
解,以验证模型的有效性。
5 应用实例分析
现有一批已到服役期的装备,可以将其回收处理变为原
材料后重新制造成另类装备,再配送到部队,以实现资源的循
环利用。因此,某军区拟建立这种装备的回收网络。该网络有
军事物流
8 个国防回收中心,5 个加工处理厂候选地,2 个需求部队(客
户需求点),加工处理厂的最小废弃处置率 σ=,考虑规模
经济所引进的指数 9 =,运输回收装备的车辆每吨每公里
的环保费用 c=。现在需要在 5 个候选处理厂中选择,并考虑
回收过程中由于运输发生的环保费用,其决策目标是实现逆
向装备物流网络的总费用最小。具体数据见表 1- 表 8。
表 1 国防回收中心的回收量(单位 :t)
国防回收中心
回收量
表 2 加工处理厂的处理能力(单位:1)
加工处理厂候选地点 I J , I 人 | 人 I J.
处理能力 I 100 I 70 I 120 I 切
I ::..J.
80
表 3 部队客户的需求量(单位 :t)
点一量求一求需一需户一户客一客队一队部一部
k i
1000
K 且
200
表 4 国防回收中心到处理厂的单位运输费用(单位:元 It)
国防回 加工处理厂
收中心 J , 主 J 3 J J ,
1, 12 50 34 58 59
1, 5 13 22 46 50
I 13 5 10 33 37
1. 22 10 5 25 29
1, 30 17 9 16 17
1. 46 33 25 5 9
17 41 27 19 9 18
1. 50 37 29 9 5
表 5 处理厂到部队客户需求点的单位运输费用(单位:元/t)
处理厂
部队客户需求点
K , K 2
J , 5 25
J 2 10 13
J 3 20 7
J. 40 15
J , 45 17
表 6 国防回收中心到处理厂的距离(单位:km)
国防回 处理厂
收中心 J J J J J ‘
I 40 65 75 100 180
b 60 40 50 90 110
Iτ 75 100 100 90 75
I 90 50 90 120 90
I :!)O 75 50 70 70
1. 100 110 90 75 90
17 160 100 150 80 100
I 80 40 80 120 110
-245-
军事物流
表7 处理厂的营运费用(单位:元)
处理厂候选地点
营运费用
表 8
处理广候逸地点
投资费用
把以上表中的数据带入模型,运用 Lingo 编程求解,可以
得到以下结果:
该逆向装备物流网络的最小总费用为 160 元,处
理厂候选地点 J1 ,J3、L被选中,其流通量分别为 lOOt、 120t、70t。
国防回收中心 11 , 12 , 13 分别运往 J1 的废旧装备数量为 20,、 30t、
5Ot;国防回收中心 13、L占分别运往 J3 的废旧装备数量为 30,、
40t、501; 国防回收中心 L、 17 、k 分别运往 J4 的废旧装备数量为
30t、20t、 20t。处理厂 J1 运往部队客户需求点 K1 的再造新装备
数量为 6Ot;处理厂 J3 运往部队客户需求点 K2 的再造新装备
数量为 721; 处理厂 J4 运往部队客户需求点 L的再造新装备
数量为 421。该逆向装备物流网络的结构如图 3 所示。
6 结束语
发展逆向装备物流是有效利用资源、节约军费的有效途
径。在构建逆向装备物流网络时,应加大 GPS 、GIS 、RFID、计算
机网络等现代信息技术在逆向装备物流体系中的应用闷,以确
保整个网络体系的高效运作。同时,应加强逆向装备物流网络
与正向装备物流网络的整合,实现部队与供应链上的企业信
息共享,这样可以降低"牛鞭效应"所带来的风险,提高整个供
应链的绩效。
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tics Network Re-design for Copiers[J] .OR Spektrum, 1999,21 (3).
{上接第 209 页)等手续办理,货物运输到需方生产部门生产
周转库,进行货物复检和准备上线生产。(8)需方在 JMI 系统中
定期查询货物出库情况,并定期开具货物发票,并交与需方财
务部门。付款期到期后,需方向供方支付货款。
7 JMI 运作需要注意的其他内容
(1 )JMI 协议的具体条款需要供需双方协商,达成一致,在
JMI 实施过程中也要对其进行滚动地监督和修正。 JMI 协议具
体条款涉及的内容很多,供需双方都要遵守协议,按照协议行
使权力,履行各自义务责任。
(2)JMI 方式下,要求各个相关部门配合衔接及时准确,避
免出现流程真空段,减少内部损艳。高效的工作需要用细致的
流程文件来规范各个部门的行为,才能体验到 JMI 的优势。
(3)JMI 方式下的货物质量问题应得到及时处理,包括技
术支持服务、退货换货处理等,供需双方明确质量问题产生的
阶段,问题发生的原因,后续改进等,有利于双方长期合作。
(4)对供需双方人员操作规范化提出更高的要求。通讯制
造行业使用的元器件材料的保存规范要求较高,对静电敏感
-246-
物流技术 2∞9 年第 28 卷第 7 期(总第 202 期)
部队客户需求点
醺RJ丁、、、飞、民
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醺fh2 部队客户需求点 1
醺辑R盯6υ,/'叫,
醺醺:;y;;二y:;〉,/y,/r 蛐脚蜘F酬5
--白"逆向装备物流 一一申正向装备物流
图 3 逆向装备物流网络的构建实例固
2
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器件/潮湿敏感器件的接收、检验、入库、存储、分拆包装、烘
烤、配送、运输等环节需要严格按照元器件生产厂家的规范执
行操作。通常情况下,原厂出产的托盘装、管装、卷带包装的材
料应当以最小包装的形式存储和运输,禁止分拆最小包装,如
果发现最小包装出现受潮、包装袋漏气等情况,需要严格执行
烘烤、拙真空等步骤重新进行包装。供需双方应加强企业内部
人员的培训和管理,规拖作业流程。
(5)供需双方需要互相熟悉对方的流程和运作方式。由于
JMI 不同于以往的库存管理方式,无论是需方还是供方的操作
方式都发生了变化,因此在熟悉自身流程的同时,熟悉对方的
运作流程,有助于加强双方的理解沟通协作。
8 结束语
、
本文从实践的角度出发,经过多年来 JMI 库存模式理论在
通讯制造企业的实际运作,对 JMI 库存模式进行了应用分析和
经验总结。供需双方应从实际绩效角度出发,在实践中不断完
善和发展,建立符合企业自身特点的库存管理方式,使之成为
供应链体系当中坚强的一环。